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【摘要】 朊蛋白（prion protein，PrP）是一种能在动物和人类中引起多种中枢神经系统变性疾病的传染性蛋白颗粒，疾病型PrP是PrPC的同质异构体，称为PrPSC，这是真正意义的致病物质，也称为朊病毒。因其主要侵犯大脑，不发病无法实施治疗，一旦发病为时已晚，所以人类朊蛋白疾病很可能是21世纪医学界最棘手的问题之一。
【关键词】 朊蛋白；早老性痴呆；朊病毒
【Abstract】 The albumen of protein (prion protein, PrP） is a kind of infective albumen particle that can cause the degeneration disease of many kinds of central nervous system among the animal and the mankind, disease-specific type PrP is the homogeneity of PrPC called PrPSC. This is a pathogenic material in a real meaning, called the prion virus too.Because it infringes the brain mainly, and unable unable to be detected untill illness have come on,when it is late to treat,human protein albumen disease is possible to become a difficult problem in the 21th medical century.
【Key words】 prion protein(PrP）；Creutz feldt-Jarob disease (CJD）；scrapie prion protein(PrPSC）
美国神经生物学和生物化学家Stanley B Prusiner发现Prion蛋白，Prusiner也因此荣获1997年诺贝尔生理医学奖。 Prusine认为PrP的错误折叠或通过使其他蛋白质的错误折叠进而引起脑组织的海绵状病变，最终导致脑功能紊乱。包括动物的疯牛病（BSE）、羊瘙痒病（Scrapie）、人类的克-雅病或称为早老性痴呆（CJD）、新型克-雅病（v CJD）、致死性家族性失眠症（FFI）、格-斯综合征（GSS）和库鲁病（Kuru）等，这些疾病具有遗传性、传染性等双重特点，潜伏期相对较长，从数周到数年不等，临床上以神经系统尤其是脑损害为主，病情进展迅速，具有致命性等特点，是对人类危害极大的传染病，现已成为医学研究的热点［1］。
1 朊蛋白
人类和动物的朊蛋白都是由染色体基因编码的。朊蛋白基因位于人类第20号染色体的p12-pter。人类PrP基因由2个外显子和1个内含子构成。当正常朊蛋白PrPC构象异常变化时可形成致病朊蛋白PrPSC，PrPC与PrPSC一级结构与共价修饰完全相同，但空间结构不同。PrPC主要由α螺旋组成，表现蛋白酶消化敏感性和水溶性，而PrPSC主要由β-折叠组成，对蛋白酶消化具有显著的抵抗能力，并聚集成淀粉样的纤维杆状结构。PrPSC一旦形成后，可催化更多的PrPC向PrPSC转变，上述构象转变导致神经退化和病变。
2 朊病毒的来源［2］
目前认为散发型CJD病人体内某个PrPC自发性地转变为PrPSC，从而引发PrPSC的繁殖。这一过程不需要外源物质，纯属1个偶然的随机事件。朊蛋白疾病约有10%～15%为遗传型，已有100多个遗传型传播家族得到鉴定。遗传性GSS、家族性CJD与PrP基因病理性突变遗传有关。转基因动物实验已证实，PrP基因突变后会生PrPSC并自发患病。Kuru病与医源性CJD属于获得性朊蛋白疾病。Kuru病仅见于巴比亚新几内亚福雷族的高地居民。患者在食葬仪式上吃掉死者的脑以示悼念而罹患Kuru病。这种习俗被制止后，Kuru病实际消失了。医源性CJD可通过颅脑手术、角膜移植（CJD患者的角膜）、多次肌肉注射生长激素（自CJD患者尸体提取）、接受输血和血液制品治疗等多种途径而诱发。1996年，Will等在英国发现不同于散发性CJD的变异CJD（New variant CJD,vCJD）。目前认为vCJD与人食用患BSE的牛肉有关。通过食物链传播朊蛋白疾病已引起国际社会的高度重视。
3 朊蛋白如何在物种间跳跃的研究取得突破进展［3］
Case Western Reserve University School of Medicine的研究人员在研究涉嫌导致疯牛病以及相关疾病的异常蛋白——朊蛋白（生物通注：Prion）如何从一个物种跨越到另一种动物时取得了突破性进展。只要改变其中1～2个氨基酸，人类Prion蛋白就可以表现出小鼠Prion或者是仓鼠Prion的特征。研究人员还进一步描述了Prion蛋白如何跨越自然界的传播壁垒从一种哺乳动物传播到另一种哺乳动物中去——如果两个物种中的Prion蛋白和第三种动物的异常Prion接触就有可能发生这种情况。
然而研究人员对不同物种Prion片断的试验表明：一种正常的Prion只要接触到极微量的另一物种的异常Prion，就能形成一种新的有第二种Prion异常性质的Prion蛋白。比如A、B、C三种不同物种，当正常状态的Prion A接触到异常的第三物种的Prion C，就能够形成一种新的同时具有异常Prion C特性的新的Prion A，这种新的异常Prion A就可以感染物种B，而原来的情况下Prion A是不可以感染物种B的。就这样，防止跨物种间传播的自然界存在的氨基酸序列障碍能够被轻易地突破。
不同种的Prion能够获得其他种的Prion的传播特性然后跨越物种壁垒，这个结论提示评估动物Prion相关疾病传播到人类的风险有重要意义。
4 朊蛋白病发病机制［4，5］
正常的PrPC通过糖基磷脂酰肌醇锚固定于细胞膜表面，而PrPSC则积聚于神经元和其他感染细胞的胞浆囊泡中，后者在中枢神经系统中聚集成棒状颗粒，病理学上呈现为淀粉样斑块。原来认为安全的蛋白也可能形成淀粉样聚集，因此也可能引起疾病。所以研究蛋白质的聚集规律和条件，对认识蛋白质折叠病或构象病的机制也是一个关键。
普遍认为，朊蛋白疾病的病理损害是PrPSC在溶酶体中积聚引起，并导致神经元的溶酶体膨胀后破裂。一般首先引起宿主PrP的翻译后修饰异常，使细胞内正常的PrPC发生继发性结构改变，这种改变的结构与PrPSC一样具有传染性、导致神经细胞的病变和使正常的PrPC发生继发性结构改变的特征。
人类朊蛋白病是一种目前尚未完全了解其本质的病原——朊病毒引起。问题的严重性在于它发病后无法控制。朊病毒研究是目前众多研究领域中最具挑战和最受人们关注的研究领域之一，工作中不仅要关注基础理论的研究，同时要关注疯牛病、CJD检测的研究，目前在全球范围还未能建立起一套完整的快速检测系统，如果能抓住机遇，不失时机地开展此方面的研究，就有机会在国际上占有先机。
【参考文献】
1 左伋.医学生物学.北京：人民卫生出版社，2001,193-194.
2 Lee V.Amyloid binding ligands as Alzeheimer s disease therapies.Neurobiol Aging,2002,23:1039-1042.
3 汤洪川.实用神经病诊断治疗学.合肥：安徽科学技术出版社，2000，202-207.
4 Jones S.Amyloicl-forming peptides from β2-mi-croglobulin? C Cinsights into the mechanism of fibril formation in Vitrv.J Mol Biol,2003,325(2）:249-257.
5 Erovnik E.Amyloid-fibril formation proposed mechanisms and relevance to conformational disease.Eur J Biochem,2002,269:3362-3371.
(编辑：丁 薇）
作者单位： 024000 内蒙古赤峰，赤峰学院医学院